CN103806658A - 高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法 - Google Patents

Abstract

一种高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，采用“单榀桁架地面组拼、滑移单元高空拼装及累积滑移、滑移单元整体滑移、滑移单元同步卸载”的施工路线，在二层华夫板上方高空进行大跨度、大体量厂房钢结构安装，其特征在于包括以下步骤：a.滑移卸载方案的确定及滑移单元滑移卸载仿真计算，b.滑移单元累积滑移和整体滑移施工，c.滑移单元分批分级同步卸载施工和d.钢结构整体滑移和卸载同步控制。本发明的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法具有解决大型吊机无法进入吊装现场、华夫板楼板预留孔洞和现场周边施工场地受限的难题，大大提高施工效率，保障施工安全和降低工程施工成本的优点。

Description

高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法

技术领域

本发明涉及一种钢结构安装方法，具体地说，是一种高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法。

背景技术

电子芯片、液晶显示器等电子工业生产主厂房一般包括核心区（洁净生产车间）和支持区两大部分。洁净生产车间占地面积通常达到40000～100000 m²，具有高洁净度与防微振的要求。因此，核心区厂房基础多采用0.8～1.2m的筏板式基础；洁净室（二层混凝土楼板）多采用0.6～0.8m厚的华夫板（是以环氧玻璃钢为模板浇捣而成的钢筋混凝土）结构形式，楼板上留有大量的孔洞进行空气循环过滤以确保洁净室的高洁净度需要；上部结构较多采用多跨连续桁架式钢结构。主厂房功能区和支持区（化学品区、库房区、动力区和办公区等）紧密布置在核心区（洁净生产车间）的四周。

核心区上部厂房钢结构为多跨连续桁架式钢结构，跨度较大，主桁架需在工厂分段加工出厂，构件到现场拼装后进行吊装。钢结构安装须在二层华夫板结构施工完毕后才能开始施工，大型起重机械无法进入厂房内吊装，核心区周边因支持区土建结构施工造成吊机无法就近吊装，已知的钢结构吊装施工工艺无法满足现场施工需要。如果大型吊机上到华夫板面进行钢结构吊装，则需对华夫板结构进行加固和保护，构件上料和钢结构组装亦非常困难，势必造成钢结构施工的难度和施工成本增加，施工效率降低，施工工期无法得到保证。

因此已知的高洁净度电子厂房钢结构安装方法存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种新颖的钢结构安装的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法。

本发明的另一目的，在于提出一种具有可操作性、高效、安全的大跨度钢结构计算机控制的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法。

本发明的又一目的，在于提出一种降低施工成本的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，采用“单榀桁架地面组拼、滑移单元高空拼装及累积滑移、滑移单元整体滑移、滑移单元同步卸载”的施工路线，在底层楼顶华夫板上方高空进行大跨度、大体量厂房钢结构安装，其特征在于包括以下步骤：

a、滑移卸载方案的确定及滑移单元滑移卸载仿真计算

根据厂房钢结构的形式、规模大小以及滑移和卸载设备数量将厂房钢结构划分为A、B、C、D四个滑移单元，并采用计算机仿真技术对厂房钢结构同步滑移及卸载进行整体验算，复核滑移、卸载过程中厂房钢结构屋盖的强度和刚度，计算出不同步滑移和卸载时的最大控制位移值，以免因不同步滑移和卸载对结构造成破坏及施工人员生命安全，并据此对各滑移单元提出结构加固措施；

b、滑移单元累积滑移和整体滑移施工

滑移单元钢桁架在主厂房山墙侧地面进行分段拼接组装后，在二层华夫板上方高空安装滑移单元第一榀桁架、第二榀桁架及它们之间的联系构件，待形成结构稳定单元体后采用计算机控制技术和液压技术从华夫板一端向另一端进行滑移单元第一次滑移，滑移距离为一个柱距10.8m；然后依次安装下一榀桁架及联系构件后进行滑移单元的第二次累积滑移；依次滑移其余滑移单元桁架，直到滑移单元所有桁架安装完毕，然后滑移单元整体滑移到安装位置并卸载；待滑移单元钢结构全部安装完毕后，采用土建施工用塔吊和小型吊机将滑移单元体之间的结构吊到华夫板面上进行补缺安装，其中：滑移单元累积滑移和整体滑移施工主要包括以下步骤：

（1）滑移轨道的设置

在华夫板面沿轴线位置通长设置滑移轨道，滑移轨道选用QU43型热轧钢轨，滑移钢轨通过压板焊接于楼板预埋板上进行固定，轨道端头设置挡块；

（2）滑靴制作安装

滑靴为双层焊接结构，上部开槽以容纳抗剪键；滑靴通过螺栓与钢柱柱脚板连接固定，与钢轨直接接触；

（3）液压爬行器的设置

液压爬行器作为滑移驱动设备，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与钢柱连接，中间利用液压油缸驱动爬行；液压爬行器设置在滑移单元第一榀主桁架下的钢柱柱脚处，通过液压爬行器连接耳板及销轴与顶推点连接耳板相连，顶推点连接耳板需预先焊接于钢柱上；

（4）滑移单元体加固

对滑移单元体设置纵向水平支撑、纵向剪刀撑、横向支撑和结构局部杆件补强进行加固处理；滑移单元体通过纵向水平支撑传递整体滑移的拉力；通过纵向剪刀撑、横向支撑保证结构侧向稳定，每个滑移单元设置两道纵向剪刀撑和两道横向支撑进行加固；

（5）钢结构滑移施工流程

① 滑移单元第1、2榀桁架及系杆高空安装，第一次滑移一个柱距；

② 滑移单元第3榀桁架及第2、3榀屋架间的系杆高空安装，累积滑移二个柱距；

③重复步骤②滑移单元其余结构，每次安装一榀桁架并滑移一个柱距，直到滑移单元结构全部安装完毕；

④ 滑移单元计算机控制整体滑移到安装位置；

c、滑移单元分批分级同步卸载施工

滑移单元同步卸载时，卸载千斤顶与卸载装置处于顶紧受力状态，无侧向约束，为保证卸载单元在卸载过程中的侧向稳定性，钢结构卸载采取两组液压千斤顶从两侧向中间对称分批分级同步卸载，即先进行G轴和K轴钢结构同步卸载，然后进行H轴和J轴同步卸载，最后进行F轴和L轴同步卸载，这样完成整个卸载单元结构的第一次卸载；第一次卸载完毕后，重复以上卸载流程进行后续的结构同步卸载，分批分级同步卸载的卸载行程小（根据施工验算一般可控制在30-50mm以内），易于保证侧向稳定性。滑移单元分批分级同步卸载施工主要包括以下步骤：

（1）液压千斤顶的布置

滑移单元整体滑移到位后，采用计算机控制液压千斤顶进行整体同步卸载；卸载点的选择通过设计验算确定，每个卸载点两侧各设置一台液压千斤顶；

（2）卸载反力支座的制作安装

滑移单元卸载采取在钢柱柱脚上部设置牛腿作为液压千斤顶卸载反力支座，反力支座利用销轴与钢柱上的耳板进行连接，卸载反力支座垂直于轨道方向设置以减小其结构外形尺寸；如果有障碍物影响卸载反力支座的设置，则可以选择沿轨道方向设置卸载反力支座，但液压千斤顶的设置位置必须留出足够的空间，以方便取出钢柱下的钢轨和滑靴，这样卸载反力支座的构造就必须大大加强。卸载反力支座的所有构件须经过结构受力验算。

（3）卸载垫块和支撑垫块的制作安装

由于滑移单元卸载行程（轨道及滑靴的高度总和减去钢柱灌浆层高度）较高，钢结构卸载时需进行多次卸载，液压千斤顶及柱脚下需设置卸载置换垫块进行液压千斤顶卸载转换；

（4）滑移单元分批分级同步卸载流程

① 对G轴、K轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

② 对H轴、J轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

③ 对E轴、L轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

至此，整个滑移单元完成第一次卸载，然后按上述顺序依次进行同步卸载，每次卸载行程30mm，直至全部卸载完毕，达到设计安装位置；

d、钢结构整体滑移和卸载同步控制

（1）设置钢结构整体滑移及卸载同步控制系统

钢结构滑移及卸载同步性控制采用计算机同步控制系统进行控制；计算机同步控制系统主要由一套计算机控制柜、液压爬行器、液压千斤顶、液压泵站以及压力传感器和油缸行程传感器等测量监控单元组成；

液压爬行器作为液压驱动设备，通过液压缸的伸缸及缩缸进行钢结构滑移或卸载；传感器主要用来获得液压油缸的行程信息、载荷信息和整个被滑移构件的状态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机；液压泵站是滑移或卸载系统的动力驱动部分，为液压爬行器提供液压动力；计算机控制系统根据液压油缸行程信号，确定所有液压油缸当前位置，决定液压油缸的下一步动作，向所有液压泵站发出同一动作指令，控制相应的电磁阀统一动作，实现所有液压油缸的动作一致，同时伸缸、缩缸或根据行程信息实时调节伸缸速度；

（2）钢结构整体滑移同步控制措施

① 严格控制滑移轨道的水平度及接头处标高误差，轨道摩擦面满涂黄油以减小摩擦阻力；

②钢结构初始滑移时，按爬行器所需压力的20%、40%、60%、80%逐级加压，在一切都稳定的情况下，最终加压到100%；在钢结构刚开始有位移动作时，暂停滑移并检查各设备运行是否正常，如爬行器夹紧装置、滑移轨道及桁架受力等的变化，在一切正常的情况下才正式开始滑移；

③ 根据设计滑移荷载预先设定好泵源压力值，由此控制爬行器最大输出推力，保证整个滑移设施的安全，滑移速度控制在8～12m/h；

④ 计算机控制系统通过长距离传感器反馈距离信号，控制两组爬行器误差在10mm范围内；

⑤ 在滑移过程中，测量人员通过长距离传感器或钢卷尺配合测量各滑移点位移的准确数值，以确保滑移的同步性；

⑥ 滑移过程中，派专人对滑移轨道及轨道接头部位、滑靴与轨道卡位状况、爬行器夹紧装置与轨道夹紧状况、同步位移传感器监测滑移的同步情况、滑移单元的变形等进行观测，发现问题及时通知计算机控制中心，采取相应措施，避免造成结构破坏；

⑦ 五级以上的大风不得进行滑移施工；

（3）钢结构整体卸载控制措施

① 卸载前，组织卸载施工人员做好技术交底和安全交底，明确卸载施工流程和各自工作内容，并在卸载操作前进行统一的演练，明确各步动作的统一和信号的统一，确保卸载操作按模拟计算的步骤进行；

②确立卸载总指挥的统一指挥，严格按预先确定的卸载流程及工艺指挥、根据现场实情发布指令；各岗位的操作人员听指令操作，保持卸载过程中的协调性和统一性，如发现异常情况必须及时汇报并停止卸载；

③ 液压千斤顶卸载垫块和钢柱卸载垫块的设置须平稳有效，确保卸载安全；

④ 卸载过程中，须严密观测结构和卸载支撑的受力状况、钢柱与地脚螺栓是否对位准确，发现问题及时通知计算机控制中心，采取相应措施，避免造成结构破坏；

⑤ 五级风以上或雷雨天气、夜间不进行卸载工作。

本发明的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的方法，其中所述步骤b（1）中，滑移轨道的中心线与华夫板梁中心线偏移度控制在3mm以内；滑移轨道的接头高差不大于1mm；同跨轨道水平投影轨距偏差控制在10mm之内。

前述的方法，其中所述步骤b（2）中，滑靴须经施工验算后施工制作。

前述的方法，其中所述步骤c中，分批分级同步卸载的卸载行程为30～50mm。

前述的方法，其中所述步骤c（1）中，液压千斤顶的推力大于卸载单元最大重量的1.5倍；

采用上述技术方案后，本发明的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法具有以下优点：

1、解决了大型吊机无法进入吊装现场、华夫板楼板预留孔洞和现场周边施工场地受限的难题；

2、大大提高施工效率和施工安全；

3、降低工程施工成本。

附图说明

图1为本发明实施例的钢屋架结构立面示意图；

图2为本发明实施例的钢结构施工平面布置图；

图3为本发明实施例的滑移轨道平面布置图；

图4为本发明实施例的底部有抗剪键的钢柱与滑靴连接的结构示意图；

图5为图4中的滑靴的俯视示意图；

图6为本发明实施例的顶推结构示意图；

图7为图6中的A向示意图；

图8为本发明实施例的液压爬行器布置示意图；

图9为本发明实施例的纵向水平支撑及剪刀撑设置示意图；

图10为本发明实施例的横向支撑设置示意图；

图11为本发明实施例的卸载点平面布置图；

图12为本发明实施例的反力支座构造示意图；

图13为本发明实施例的卸载垫块结构示意图；

图14为本发明实施例的支撑垫块结构示意图。

图中：1钢屋架，2华夫板，3钢柱，4抗剪键，5滑靴，6挡块，7钢轨，8压块，9顶推点，10顶推耳板，11顶推器，12纵向水平支撑，13纵向剪刀撑，14横向加固支撑，15卸载耳板，16销轴，17型钢，18卸载油缸，19卸载垫块，20支撑垫块，21滑移点，A、B、C、D为滑移单元，E-F、L-M为框架区域，F-L为桁架区域，O为补缺安装区域，P高空组装区域，Q为吊装区域，R为桁架组装区域，S为构件堆场，T为塔吊，U为拼装区域。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

现请参阅图1和图2，图1为本发明实施例的钢屋架结构立面示意图，图2为本发明实施例的钢结构施工平面布置图。

本发明的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，用于设计有华夫板楼板的高洁净度电子厂房钢结构高空安装，其特征在于包括以下步骤：

a、滑移卸载技术方案的确定及滑移单元滑移卸载仿真计算

针对高洁净度电子厂房钢结构大跨度、大体量、华夫板上高空安装的施工特点，钢结构安装采用“单榀桁架地面组拼、滑移单元高空拼装及累积滑移、滑移单元整体滑移、滑移单元同步卸载”的施工技术路线。

根据钢结构的结构形式、规模大小以及滑移和卸载设备数量将厂房钢结构划分为多个滑移单元，并采用计算机仿真技术对结构同步滑移及卸载进行整体验算，复核滑移、卸载过程中钢屋盖的强度和刚度，计算出不同步滑移和卸载时的最大控制位移值，以免因不同步滑移和卸载对结构造成破坏及施工人员生命安全，并据此对滑移单元提出结构加固措施。

b、滑移单元累积滑移和整体滑移施工

滑移单元钢桁架在主厂房山墙侧地面进行分段拼接组装后，在二层华夫板楼层上高空安装滑移单元第一榀桁架、第二榀桁架及之间的联系构件，待形成结构稳定单元体后采用计算机控制技术和液压技术从一端向另一端进行滑移单元第一次滑移，滑移距离为一个柱距10.8m；然后依次安装下一榀桁架及系杆件后进行滑移单元的第二次累积滑移。滑移单元其余桁架均采用上述方法进行滑移，直到滑移单元所有桁架安装完毕，然后滑移单元整体滑移到安装位置并卸载。待滑移单元钢结构全部安装完毕后，采用土建施工用塔吊和小型吊机将滑移单元体之间的结构吊到华夫板面上进行补缺安装。滑移单元累积滑移和整体滑移施工主要包括以下步骤：

（1）滑移轨道的设置

图3为本发明实施例的滑移轨道平面布置图。滑移轨道在整个钢桁架累积滑移和整体滑移过程中起到承重、导向和横向限制支座水平位移的作用，采取在华夫板面沿轴线位置通长设置滑移轨道，滑移轨道选用QU43型热轧钢轨。滑移钢轨通过压板焊接于楼板预埋板上（间距1m）进行固定，轨道端头设置挡块；滑道中心线与华夫板梁中心线偏移度控制在3mm以内；滑道的接头高差不大于1mm；同跨轨道水平投影轨距偏差控制在10mm之内。

（2）滑靴构造设计

图4为本发明实施例的底部有抗剪键的钢柱与滑靴连接的结构示意图，图5为图4中的滑靴的俯视示意图。

钢结构滑移通常是在钢柱柱底安装滑靴与钢轨直接接触，并由驱动设备提供动力克服滑靴与钢轨之间的摩擦力实现结构整体移动。对于钢柱底部设计有抗剪键的钢柱，需设计钢结构滑移专用滑靴，既要确保滑移顺利实施，又不得破坏抗剪键。专用滑靴为双层焊接结构，上部开槽以容纳抗剪键。一般滑靴为单层焊接结构，其余与专用滑靴类似。滑靴必须经施工验算后施作。

（3）液压爬行器（顶推器）的布置及连接件构造设计

图6为本发明实施例的顶推结构示意图，图7为图6中的A向示意图。

液压爬行器作为滑移驱动设备，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与钢柱连接，中间利用液压油缸驱动爬行。液压爬行器设置在滑移单元第一榀主桁架下的钢柱柱脚处，通过液压爬行器连接耳板及销轴与顶推点连接耳板相连。液压爬行器的型号需根据滑移单元与钢轨间的最大摩擦力计算后选用，其产生的顶推力须大于相互间的摩擦力。

（4）钢结构滑移加固

钢结构滑移加固处理主要是防止结构在滑移过程中结构变形和失稳，包括设置纵向水平支撑、纵向剪刀撑、横向支撑和结构局部杆件补强。

图8为本发明实施例的液压爬行器布置示意图，图9为本发明实施例的纵向水平支撑及剪刀撑设置示意图。钢屋架结构累积滑移安装过程中，液压爬行器的顶推点设在第一榀主桁架下部钢立柱的支座处，而沿滑移方向的相邻钢立柱之间没有水平传力结构，滑移过程的顶推力及摩擦力会对钢立柱产生绕其根部的较大附加弯矩，对结构稳定性和安全性不利。解决方法是在每相邻的两个钢滑靴（钢立柱根部）之间沿轨道方向临时设置一根水平联系杆件，液压爬行器产生的水平牵引力由联系杆件结构顺次传递至下方的钢滑靴；在每个滑移单元两端用设置两道剪刀撑。

同时，为防止滑移单元结构自身的侧向稳定性以及风载时侧向失稳，每个滑移单元设置两道横向支撑进行加固。图10为本发明实施例的横向支撑设置示意图。

（5）钢结构滑移施工流程

① 滑移单元第1、2榀桁架及系杆高空安装，第一次滑移一个柱距；

② 滑移单元第3榀桁架及第2、3榀屋架间的系杆高空安装，累积滑移二个柱距；

③ 滑移单元其余结构重复②，每次安装一榀桁架并滑移一个柱距，直到滑移单元结构全部安装完毕；

④ 滑移单元计算机控制整体滑移到安装位置。

c、滑移单元分批分级同步卸载施工

滑移单元同步卸载时，卸载千斤顶与卸载装置处于顶紧受力状态，无侧向约束。为保证卸载单元在卸载过程中的侧向稳定性，钢结构卸载尽可能采取两组液压千斤顶从两侧向中间对称分批分级同步卸载的施工工艺，即先进行G轴和K轴钢结构同步卸载，然后进行H轴和J轴同步卸载，最后进行F轴和L轴同步卸载，这样完成整个卸载单元结构的第一次卸载。第一次卸载完毕后，重复以上卸载流程进行后续的结构同步卸载。分批分级同步卸载的卸载行程小（根据施工验算一般可控制在30-50mm以内），易于保证侧向稳定性。主要包括以下步骤：

（1）液压千斤顶的布置

图11为本发明实施例的卸载点平面布置图。

滑移单元整体滑移到位后，采用计算机控制液压千斤顶进行整体卸载。卸载点的选择通过设计验算确定，每个卸载点两侧各设置一台液压千斤顶，液压千斤顶的选用根据卸载单元的最大重量确定，液压千斤顶的推力必须大于卸载单元最大重量的1.5倍。

（2）卸载反力支座的制作安装

图12为本发明实施例的反力支座构造示意图。钢桁架卸载采取在钢柱柱脚上部设置牛腿作为液压千斤顶卸载反力支座，反力支座利用销轴与钢柱上的耳板进行连接。卸载反力支座尽可能垂直于轨道方向设置；如果有卸载障碍物，则可以选择沿轨道方向设置卸载反力支座，但液压千斤顶的设置位置必须留出足够的空间，以方便取出钢柱下的钢轨和滑靴，这样卸载反力支座的构造就必须大大加强。

（3）卸载垫块及支撑垫块的制作安装

图13为本发明实施例的卸载垫块结构示意图，图14为本发明实施例的支撑垫块结构示意图。

由于滑移单元卸载行程（轨道及滑靴的高度总和减去钢柱灌浆层高度）较高，钢结构卸载时需进行多次卸载，液压千斤顶及柱脚下需设置卸载置换垫块进行液压千斤顶卸载转换。

（4）滑移单元分批分级同步卸载流程

① 对G轴、K轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

② 对H轴、J轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

③ 对E轴、L轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换。

至此，整个滑移单元完成第一次卸载，然后按上述顺序依次进行同步卸载，每次卸载行程30mm，直至全部卸载完毕，达到设计安装位置。

d、钢结构整体滑移和卸载同步控制

（1）钢结构整体滑移及卸载同步控制系统组成及功能

钢结构滑移及卸载同步性控制采用计算机同步控制系统进行控制；计算机同步控制系统主要由一套计算机控制柜、液压爬行器（滑移用）、液压千斤顶（卸载用）、液压泵站以及压力传感器和油缸行程传感器等测量监控单元组成。其中，液压爬行器（或液压千斤顶）作为液压驱动设备，通过液压缸的伸缸及缩缸进行钢结构滑移（或卸载）；传感器主要用来获得液压油缸的行程信息、载荷信息和整个被滑移构件的状态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机；液压泵站是滑移（卸载）系统的动力驱动部分，为液压爬行器（或液压千斤顶）提供液压动力；计算机控制系统根据液压油缸行程信号，确定所有液压油缸当前位置，决定液压油缸的下一步动作，向所有液压泵站发出同一动作指令，控制相应的电磁阀统一动作，实现所有液压油缸的动作一致，同时伸缸、缩缸或根据行程信息实时调节伸缸速度。

（2）钢结构整体滑移同步控制措施

① 严格控制滑移轨道的水平度及接头处标高误差，轨道摩擦面满涂黄油以减小摩擦阻力；

② 钢结构初始滑移时，按爬行器所需压力的20%、40%、60%、80%逐级加压，在一切都稳定的情况下，最终加压到100%；在钢结构刚开始有位移动作时，暂停滑移并检查各设备运行是否正常，如爬行器夹紧装置、滑移轨道及桁架受力等的变化。在一切正常的情况下才正式开始滑移；

③ 根据设计滑移荷载预先设定好泵源压力值，由此控制爬行器最大输出推力，保证整个滑移设施的安全，滑移速度控制在8m/h；

④ 计算机控制系统通过长距离传感器反馈距离信号，控制两组爬行器误差在10mm范围内；

⑤ 在滑移过程中，测量人员通过长距离传感器或钢卷尺配合测量各滑移点位移的准确数值，以确保滑移的同步性；

⑥ 滑移过程中，派专人对滑移轨道及轨道接头部位、滑靴与轨道卡位状况、爬行器夹紧装置与轨道夹紧状况、同步位移传感器监测滑移的同步情况、滑移单元的变形等进行观测，发现问题及时通知计算机控制中心，采取相应措施，避免造成结构破坏；

⑦ 五级以上的大风不得进行滑移施工；

（3）钢结构整体卸载控制措施

① 卸载前，组织卸载施工人员做好技术交底和安全交底，明确卸载施工流程和各自工作内容，并在卸载操作前进行统一的演练，明确各步动作的统一和信号的统一，确保卸载操作按模拟计算的步骤进行；

②确立卸载总指挥的统一指挥，严格按预先确定的卸载流程及工艺指挥、根据现场实情发布指令，各岗位的操作人员听指令操作，保持卸载过程中的协调性和统一性，如发现异常情况必须及时汇报并停止卸载；

③ 液压千斤顶卸载垫块和钢柱卸载垫块的设置须平稳有效，确保卸载安全；

④ 卸载过程中，须严密观测结构和卸载支撑的受力状况、钢柱与地脚螺栓是否对位准确，发现问题及时通知计算机控制中心，采取相应措施，避免造成结构破坏；

⑤ 五级风以上或雷雨天气、夜间不进行卸载工作。

本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法在厦门天马第5.5代低温多晶硅TFT-LCD及彩色滤光片生产线工程中成功运用，实施效果非常明显，解决了大型吊机进入吊装困难、华夫板楼板预留孔洞和现场周边施工场地受限等一系列技术难题，施工效率和施工安全大大提高，施工成本有所减少，是该类型厂房钢结构安装首选和必选的施工方法。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (5)

1.一种高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，采用“单榀桁架地面组拼、滑移单元高空拼装及累积滑移、滑移单元整体滑移、滑移单元同步卸载”的施工路线，在二层华夫板上方高空进行大跨度、大体量厂房钢结构安装，其特征在于包括以下步骤：

a、滑移卸载方案的确定及滑移单元滑移卸载仿真计算

根据厂房钢结构的形式、规模大小以及滑移和卸载设备数量将厂房钢结构划分为A、B、C、D四个滑移单元，并采用计算机仿真技术对厂房钢结构同步滑移及卸载进行整体验算，复核滑移、卸载过程中厂房钢结构屋盖的强度和刚度，计算出不同步滑移和卸载时的最大控制位移值，并据此对各滑移单元提出结构加固措施；

b、滑移单元累积滑移和整体滑移施工

滑移单元钢桁架在主厂房山墙侧地面进行分段拼接组装后，在二层华夫板上方高空安装滑移单元第一榀桁架、第二榀桁架及它们之间的联系构件，待形成结构稳定单元体后采用计算机控制技术和液压技术从华夫板一端向另一端进行滑移单元第一次滑移，滑移距离为一个柱距10.8m；然后依次安装下一榀桁架及联系构件后进行滑移单元的第二次累积滑移；依次滑移其余滑移单元桁架，直到滑移单元所有桁架安装完毕，然后滑移单元整体滑移到安装位置并卸载；待滑移单元钢结构全部安装完毕后，采用土建施工用塔吊和小型吊机将滑移单元体之间的结构吊到华夫板面上进行补缺安装，其中：滑移单元累积滑移和整体滑移施工主要包括以下步骤：

（1）滑移轨道的设置

在华夫板面沿轴线位置通长设置滑移轨道，滑移轨道选用QU43型热轧钢轨，滑移钢轨通过压板焊接于楼板预埋板上进行固定，轨道端头设置挡块；

（2）滑靴制作安装

滑靴为双层焊接结构，上部开槽以容纳抗剪键；滑靴通过螺栓与钢柱柱脚板连接固定，与钢轨直接接触；

（3）液压爬行器的设置

液压爬行器作为滑移驱动设备，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与钢柱连接，中间利用液压油缸驱动爬行；液压爬行器设置在滑移单元第一榀主桁架下的钢柱柱脚处，通过液压爬行器连接耳板及销轴与顶推点连接耳板相连，顶推点连接耳板需预先焊接于钢柱上；

（4）滑移单元体加固

对滑移单元体设置纵向水平支撑、纵向剪刀撑、横向支撑和结构局部杆件补强进行加固处理；滑移单元体通过纵向水平支撑传递整体滑移的拉力；通过纵向剪刀撑、横向支撑保证结构侧向稳定，每个滑移单元设置两道纵向剪刀撑和两道横向支撑进行加固；

（5）钢结构滑移施工流程

① 滑移单元第1、2榀桁架及系杆高空安装，第一次滑移一个柱距；

② 滑移单元第3榀桁架及第2、3榀屋架间的系杆高空安装，累积滑移二个柱距；

③重复步骤②滑移单元其余结构，每次安装一榀桁架并滑移一个柱距，直到滑移单元结构全部安装完毕；

④ 滑移单元计算机控制整体滑移到安装位置；

c、滑移单元分批分级同步卸载施工

滑移单元同步卸载时，卸载千斤顶与卸载装置处于顶紧受力状态，无侧向约束，为保证卸载单元在卸载过程中的侧向稳定性，钢结构卸载采取两组液压千斤顶从两侧向中间对称分批分级同步卸载，即先进行G轴和K轴钢结构同步卸载，然后进行H轴和J轴同步卸载，最后进行F轴和L轴同步卸载，这样完成整个卸载单元结构的第一次卸载；第一次卸载完毕后，重复以上卸载流程进行后续的结构同步卸载，其主要包括以下步骤：

（1）液压千斤顶的布置

滑移单元整体滑移到位后，采用计算机控制液压千斤顶进行整体同步卸载；卸载点的选择通过设计验算确定，每个卸载点两侧各设置一台液压千斤顶；

（2）卸载反力支座的制作安装

滑移单元卸载采取在钢柱柱脚上部设置牛腿作为液压千斤顶卸载反力支座，反力支座利用销轴与钢柱上的耳板进行连接，卸载反力支座垂直于轨道方向设置以减小其结构外形尺寸； 

（3）卸载垫块和支撑垫块的制作安装

由于滑移单元卸载行程较高，钢结构卸载时需进行多次卸载，液压千斤顶及柱脚下需设置卸载置换垫块进行液压千斤顶卸载转换；

（4）滑移单元分批分级同步卸载流程

① 对G轴、K轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

② 对H轴、J轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

③ 对E轴、L轴结构进行第一次同步卸载，卸载行程30mm，并完成卸载置换；

至此，整个滑移单元完成第一次卸载，然后按上述顺序依次进行同步卸载，每次卸载行程30mm，直至全部卸载完毕，达到设计安装位置；

d、钢结构整体滑移和卸载同步控制

（1）设置钢结构整体滑移及卸载同步控制系统

钢结构滑移及卸载同步性控制采用计算机同步控制系统进行控制；计算机同步控制系统主要由一套计算机控制柜、液压爬行器、液压千斤顶、液压泵站以及压力传感器和油缸行程传感器等测量监控单元组成；

液压爬行器作为液压驱动设备，通过液压缸的伸缸及缩缸进行钢结构滑移或卸载；传感器主要用来获得液压油缸的行程信息、载荷信息和整个被滑移构件的状态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机；液压泵站是滑移或卸载系统的动力驱动部分，为液压爬行器提供液压动力；计算机控制系统根据液压油缸行程信号，确定所有液压油缸当前位置，决定液压油缸的下一步动作，向所有液压泵站发出同一动作指令，控制相应的电磁阀统一动作，实现所有液压油缸的动作一致，同时伸缸、缩缸或根据行程信息实时调节伸缸速度；

（2）钢结构整体滑移同步控制措施

① 严格控制滑移轨道的水平度及接头处标高误差，轨道摩擦面满涂黄油以减小摩擦阻力；

②钢结构初始滑移时，按爬行器所需压力的20%、40%、60%、80%逐级加压，在一切都稳定的情况下，最终加压到100%；在钢结构刚开始有位移动作时，暂停滑移并检查各设备运行是否正常，如爬行器夹紧装置、滑移轨道及桁架受力等的变化，在一切正常的情况下才正式开始滑移；

③ 根据设计滑移荷载预先设定好泵源压力值，由此控制爬行器最大输出推力，保证整个滑移设施的安全，滑移速度控制在8～12m/h；

④ 计算机控制系统通过长距离传感器反馈距离信号，控制两组爬行器误差在10mm范围内；

⑤ 在滑移过程中，测量人员通过长距离传感器或钢卷尺配合测量各滑移点位移的准确数值，以确保滑移的同步性；

⑥ 滑移过程中，派专人对滑移轨道及轨道接头部位、滑靴与轨道卡位状况、爬行器夹紧装置与轨道夹紧状况、同步位移传感器监测滑移的同步情况、滑移单元的变形等进行观测，发现问题及时通知计算机控制中心，采取相应措施，避免造成结构破坏；

⑦ 五级以上的大风不得进行滑移施工；

（3）钢结构整体卸载控制措施

① 卸载前，组织卸载施工人员做好技术交底和安全交底，明确卸载施工流程和各自工作内容，并在卸载操作前进行统一的演练，明确各步动作的统一和信号的统一，确保卸载操作按模拟计算的步骤进行；

②确立卸载总指挥的统一指挥，严格按预先确定的卸载流程及工艺指挥、根据现场实情发布指令；各岗位的操作人员听指令操作，保持卸载过程中的协调性和统一性，如发现异常情况必须及时汇报并停止卸载；

③ 液压千斤顶卸载垫块和钢柱卸载垫块的设置须平稳有效，确保卸载安全；

④ 卸载过程中，须严密观测结构和卸载支撑的受力状况、钢柱与地脚螺栓是否对位准确，发现问题及时通知计算机控制中心，采取相应措施，避免造成结构破坏；

⑤ 五级风以上或雷雨天气、夜间不进行卸载工作。

2.如权利要求1所述的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，其特征在于，所述步骤b（1）中，滑移轨道的中心线与华夫板梁中心线偏移度控制在3mm以内；滑移轨道的接头高差不大于1mm；同跨轨道水平投影轨距偏差控制在10mm之内。

3.如权利要求1所述的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，其特征在于，所述步骤b（2）中，滑靴须经施工验算后施工制作。

4.如权利要求1所述的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，其特征在于，所述步骤c中，分批分级同步卸载的卸载行程为30～50mm。

5.如权利要求1所述的高洁净度电子厂房钢结构整体滑移与卸载方法，其特征在于，所述步骤c（1）中，液压千斤顶的推力大于卸载单元最大重量的1.5倍。

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